Comunicació Industrial: Busos de Camp, Profibus, Profinet i SCADA

Temps de Resposta d'Autòmats

El temps de resposta d'un autòmat és el temps que triga a activar el senyal d'entrada. Un autòmat és entre 5 i 10 vegades més ràpid que el procés que controla. Si no és així, disposem d'una entrada detectora de flanc que activa un relé, el qual mantindrà l'estat fins al final del següent scan (temps de cicle).

Processat Ràpid de Programes

• Executar periòdicament rutines ràpides.
• Executar rutines en resposta a una interrupció.

Accés al Comptador Ràpid

• Consulta des del programa principal (enquesta/polling).
• Interrupció al programa principal quan el comptador assoleix el valor fixat.

Classificació de les Xarxes de Comunicació Industrials

• Nivell planta
• Nivell cèl·lula
• Nivell procés

Nivells Busos de Camp

• Nivell físic: defineix les característiques del medi on es farà la transmissió.
• Nivell d'enllaç: controla l'accés al medi, monitoritza la comunicació entre els elements i garanteix la fiabilitat de la transmissió.
• Nivell d'aplicació: permet a l'usuari accedir fàcilment als diferents serveis inferiors de forma transparent.

Profibus

• FMS: nivell de cèl·lula (PLC-PC).
• DP: nivell de camp i nivell de cèl·lula. Intercanvi de dades entre els dispositius mestres i mestres/esclaus.
• PA: dispositius de nivell de camp amb risc d'explosió.

Profinet

Basat en Ethernet. Permet integrar busos de camp sense realitzar cap modificació.

Nodes Mestres

• Classe 1 (DPM1): intercanvien informació cada cicle i en temps fixats amb els dispositius esclaus.
• Classe 2 (DPM2): s'utilitzen per a configuració, diagnòstic i manteniment. Actuen com a actius i no poden estar connectats permanentment al bus.

Nodes Esclaus

No tenen accés al bus i accionen les entrades/sortides del procés.

EIA R485

Nivell 1 de Profibus. Tipus asíncron i half-duplex. Les dades es transmeten segons el codi NRZ.

Per connectar RS485 amb IEC 1158-2 fem servir acobladors (limita la velocitat màxima) o bé enllaços (no limiten la velocitat).

Nivell Enllaç Dades

• Pas de testimoni (pas token): Assegura l'accés a qualsevol estació mestra dins d'un interval de temps definit, anomenat temps de rotació de token.
• Mestre/esclau: l'estació mestra que disposa del token autoritza la comunicació dels dispositius esclaus que té.

Serveis Nivell 2

• SDA: enviament de dades amb reconeixement (FMS).
• SRD: enviament i petició de dades amb resposta (FMS i DP).
• SDN: enviament de dades sense reconeixement (FMS i DP).
• CSRD: enviament cíclic i petició de dades amb resposta (FMS).

AS-i

Comunica sensors i actuadors amb autòmats i controladors. S'envien peticions (dades) a esclaus i aquests envien respostes. El mestre fa un polling als esclaus.

SCADA

Soluciona la interfície amb l'usuari (aquest pot veure tot el procés a l'ordinador). Fàcil adaptació segons les necessitats de les empreses, fàcil comunicació i fàcil ús.

Mode d'Operació SCADA

• Mode edició: configurar el programa final per adequar-lo a les teves necessitats. Selecció de dades i definició de les variables.
• Mode execució: programa final i mode d'operació habitual en funcions de control i supervisió de variables.

Funcions Bàsiques SCADA

• Adquisició i emmagatzematge de dades.
• Monitorització de variables.
• Control de reguladors autònoms.